我们先来说说集电极开路输出的結构集电极开路输出的结构如图1所示，右边的那个三极管集电极什么都不接所以叫做集电极开路（左边的三极管为反相之用，使输入為"0"时输出也为"0"）。

        对于图1当左端的输入为“0”时，前面的三极管截止（即集电极C跟发射极E之间相当于断开）所以5V电源通过1K电阻加到祐边的三极管上，右边的三极管导通（即相当于一个开关闭合此时Ube=0.7V，Uce≈0V）；

当左端的输入为“1”时前面的三极管导通，而后面的三极管截止（前面三极管导通此时前面的三极管是处于饱和区的，也就是说Uce<Ube<0.7V后面的三极管Ube的电压其实就是前面三极管Uce的电压值，所以后面嘚三极管此时是处于截止状态的也就是说be，ce都是截止·状态，高阻态。相当于开关断开）

我们将图1简化成图2的样子。图2中的开关受软件控制“1”时断开，“0”时闭合很明显可以看出，当开关闭合时输出直接接地，所以输出电平为0而当开关断开时，则输出端悬空了即高阻态。这时电平状态未知如果后面一个电阻负载（即使很轻的负载）到地，那么输出端的电平就被这个负载拉到低电平了所以這个电路是不能输出高电平的。
再看图三图三中那个1K的电阻即是上拉电阻。如果开关闭合则有电流从1K电阻及开关上流过，但由于开关閉和时电阻为0（方便我们的讨论实际情况中开关电阻不为0，另外对于三极管还存在饱和压降）所以在开关上的电压为0，即输出电平为0如果开关断开，则由于开关电阻为无穷大（同上不考虑实际中的漏电流），所以流过的电流为0因此在1K电阻上的压降也为0，所以输出端的电压就是5V了这样就能输出高电平了。但是这个输出的内阻是比较大的（即1KΩ），如果接一个电阻为R的负载通过分压计算，就可以算得最后的输出电压为5*R/(R+1000)伏